JP2001085774A - Variable wavelength laser and laser oscillation wavelength switching method - Google Patents
Variable wavelength laser and laser oscillation wavelength switching methodInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、波長可変レーザに
関し、特に、遠隔から特定の気体物質の濃度を測定する
差分吸収ライダの光源として使用される波長可変レーザ
に関する。さらには、そのような波長可変レーザにおけ
るレーザ発振波長切替方法に関する。The present invention relates to a tunable laser, and more particularly, to a tunable laser used as a light source of a differential absorption lidar for remotely measuring the concentration of a specific gaseous substance. Further, the present invention relates to a laser oscillation wavelength switching method in such a wavelength tunable laser.
【０００２】[0002]
【従来の技術】差分吸収ライダの光源には、一般に発振
波長のがわずかに異なる２台のレーザが使用されるが、
最近では、装置の小型化、可搬型化を目的として、１台
のレーザで２つの異なるレーザ発振波長を得られる波長
可変レーザを光源に用いることが検討されている。2. Description of the Related Art Generally, two lasers having slightly different oscillation wavelengths are used as light sources for a differential absorption lidar.
Recently, the use of a wavelength tunable laser capable of obtaining two different laser oscillation wavelengths with a single laser has been studied for the purpose of reducing the size and portability of the apparatus.
【０００３】波長可変レーザの一例として、「Optics L
etters、第２４巻、第３号、１３３〜１３５頁」には、
発振波長の異なる２つの半導体レーザを用いてアイドラ
光の波長を切り替えるようにした光パラメトリック発振
器が開示されている。この光パラメトリック発振器で
は、各半導体レーザが交互に駆動されて、これら半導体
レーザからのレーザ光によりシグナル光に対して注入同
期が行われ、半導体レーザの切り替えに応じて注入光の
波長が切り替わることで、アイドラ光の波長が交互に切
り替わる。As an example of a tunable laser, "Optics L
etters, Vol. 24, No. 3, pages 133-135 "
There is disclosed an optical parametric oscillator in which the wavelength of idler light is switched using two semiconductor lasers having different oscillation wavelengths. In this optical parametric oscillator, each semiconductor laser is driven alternately, injection locking is performed on signal light by laser light from these semiconductor lasers, and the wavelength of the injection light is switched according to switching of the semiconductor laser. , The wavelength of the idler light switches alternately.
【０００４】上記のほか、特開平４−１５９７８６号公
報には、フリー・スペクトル・レンジ（free spectral
range：自由スペクトル領域）の異なる２つのエタロン
を用いてレーザの発振波長を調節する狭帯域エキシマレ
ーザ発振器が開示されている。この狭帯域エキシマレー
ザ発振器では、光共振器内に２つのエタロンが設けら
れ、これらエタロンのギャップ長や角度を自由に設定で
きるようになっている。[0004] In addition to the above, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-159786 discloses a free spectral range.
A narrow-band excimer laser oscillator that adjusts the oscillation wavelength of a laser using two etalons having different ranges is disclosed. In this narrow band excimer laser oscillator, two etalons are provided in the optical resonator, and the gap length and angle of these etalons can be freely set.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の波長可変レーザには以下のような問題がある。
発振波長の異なる２つの半導体レーザを用いるものにお
いては、２つの半導体レーザを光パラメトリック発振器
の共振器内に設けることは困難である。そのため、前述
の技術文献では、外部共振器によりレーザ発振波長を制
御するタイプの半導体レーザが用いられている。このよ
うな外部共振器構造には、装置の寸法が大きくなるとい
う問題がある。加えて、２つの半導体レーザを光パラメ
トリック発振器の共振器に結合させるための光学系や、
これらの半導体レーザを駆動するための制御系も必要と
なるため、装置が大掛かりで複雑になるという問題もあ
る。However, the above-described conventional wavelength tunable laser has the following problems.
In the case of using two semiconductor lasers having different oscillation wavelengths, it is difficult to provide the two semiconductor lasers in the resonator of the optical parametric oscillator. Therefore, in the above-mentioned technical literature, a semiconductor laser of a type in which a laser oscillation wavelength is controlled by an external resonator is used. Such an external resonator structure has a problem that the size of the device is increased. In addition, an optical system for coupling the two semiconductor lasers to the resonator of the optical parametric oscillator,
Since a control system for driving these semiconductor lasers is also required, there is a problem that the device is large and complicated.
【０００６】特開平４−１５９７８６号公報に記載のも
のにおいては、２つのエタロンのそれぞれに、透過特性
を目的とするレーザ発振波長を得られるように調整する
ための調整機構および制御系が必要となるので、コスト
が高くなり、装置も複雑になるという問題がある。加え
て、各エタロンの透過特性をそれぞれ調整する必要があ
るため、調整に手間がかかるという問題もある。In the device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-159786, an adjusting mechanism and a control system for adjusting the transmission characteristics so as to obtain a desired laser oscillation wavelength are required for each of the two etalons. Therefore, there is a problem that the cost increases and the device becomes complicated. In addition, since it is necessary to adjust the transmission characteristics of each etalon, there is a problem that the adjustment takes time.
【０００７】本発明の目的は、上記各問題を解決し、簡
単、かつ、コンパクトな構成でレーザ発振波長を切り替
えることができる、波長可変レーザおよびレーザ発振波
長切替方法を提供することにある。An object of the present invention is to provide a wavelength tunable laser and a laser oscillation wavelength switching method capable of solving the above-mentioned problems and switching the laser oscillation wavelength with a simple and compact configuration.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の波長可変レーザは、所定の波長帯でレーザ
発振可能な光共振器と、前記光共振器内部に設けられ
た、フリー・スペクトル・レンジの異なる第１および第
２のエタロンと、前記第２のエタロンの透過特性を調整
する調整手段とを有し、前記第１のエタロンは、第１お
よび第２の透過波長がそれぞれ第１および第２のレーザ
発振波長となるように予め固定され、前記第２のエタロ
ンは、透過波長の１つが前記第１のエタロンの第１の透
過波長と一致する第１の状態と、透過波長の１つが前記
第１のエタロンの第２の透過波長と一致する第２の状態
の２つの状態間で切り替えが可能に構成され、前記調整
手段によって前記第２のエタロンの状態の切り替えが行
われることを特徴とする。In order to achieve the above object, a wavelength tunable laser according to the present invention comprises an optical resonator capable of oscillating laser light in a predetermined wavelength band, and a free laser provided inside the optical resonator. The etalon includes first and second etalons having different spectral ranges, and adjusting means for adjusting transmission characteristics of the second etalon. The first etalon has first and second transmission wavelengths respectively equal to the first and second etalons. The second etalon is fixed in advance so as to have first and second laser oscillation wavelengths. The second etalon has a first state in which one of transmission wavelengths is equal to a first transmission wavelength of the first etalon; Is configured to be switchable between two states of a second state corresponding to the second transmission wavelength of the first etalon, and the state of the second etalon is switched by the adjusting means. Characterized by .
【０００９】本発明のレーザ発振波長切替方法は、所定
の波長帯でレーザ発振可能な光共振器内部にフリー・ス
ペクトル・レンジの異なる第１および第２のエタロンを
設けて、これらエタロンの透過特性を調整することでレ
ーザ発振波長を切り替える方法であって、前記第１のエ
タロンを、第１および第２の透過波長がそれぞれ第１お
よび第２のレーザ発振波長となるように予め固定して、
前記第２のエタロンの状態を、透過波長の１つが前記第
１のエタロンの第１の透過波長と一致する第１の状態
と、透過波長の１つが前記第１のエタロンの第２の透過
波長と一致する第２の状態の２つの状態間で切り替える
ことを特徴とする。According to the laser oscillation wavelength switching method of the present invention, first and second etalons having different free spectrum ranges are provided inside an optical resonator capable of oscillating laser light in a predetermined wavelength band, and the transmission characteristics of these etalons are provided. A laser oscillation wavelength is switched by adjusting the first etalon, wherein the first etalon is fixed in advance so that the first and second transmission wavelengths become the first and second laser oscillation wavelengths, respectively,
The state of the second etalon is defined as a first state in which one of transmission wavelengths matches a first transmission wavelength of the first etalon, and a state in which one of transmission wavelengths is a second transmission wavelength of the first etalon. Switching between the two states of the second state that matches the second state.
【００１０】（作用）エタロンは、配置角度および厚さ
を調整することでその波長特性を長波長側または短波長
側へシフトさせることができる。本発明では、第１のエ
タロンは固定されているので、この第１のエタロンを透
過する波長のいずれかの波長でレーザ発振することとな
る。レーザ発振波長の切り替えは、第２のエタロンの透
過特性を調整することにより行われる。すなわち、第２
のエタロンを第１の状態となるように調整すると、第１
および第２のエタロンの波長特性の組み合わせにおけ
る、透過率の最大となる波長は第１の透過波長となり、
この第１の透過波長でレーザ発振することとなる。他
方、第２のエタロンを第２の状態となるように調整する
と、第１および第２のエタロンの波長特性の組み合わせ
における、透過率の最大となる波長は第２の透過波長と
なり、この第２の透過波長でレーザ発振することとな
る。(Effect) The etalon can shift its wavelength characteristic to a longer wavelength side or a shorter wavelength side by adjusting the arrangement angle and the thickness. In the present invention, since the first etalon is fixed, the laser oscillates at any one of the wavelengths transmitting the first etalon. Switching of the laser oscillation wavelength is performed by adjusting the transmission characteristics of the second etalon. That is, the second
When the etalon is adjusted to be in the first state,
In the combination of the wavelength characteristics of the second etalon and the second etalon, the wavelength having the maximum transmittance is the first transmission wavelength,
Laser oscillation occurs at the first transmission wavelength. On the other hand, when the second etalon is adjusted to be in the second state, the wavelength having the maximum transmittance in the combination of the wavelength characteristics of the first and second etalons is the second transmission wavelength. Laser oscillation at the transmission wavelength.
【００１１】上記のとおりの本発明によれば、前述した
従来例の光パラメトリック発振器において適用されてい
たような外部共振器構造をとることはないので、装置が
大掛かりなったり、複雑になったりすることはない。According to the present invention as described above, since the external resonator structure as applied in the above-mentioned conventional optical parametric oscillator is not taken, the device becomes large-scale or complicated. Never.
【００１２】また、本発明によれば、第１のエタロン
は、固定であることから透過特性を調整するための調整
機構および制御系は必要ない。すなわち、本発明では、
透過特性を調整するための調整機構および制御系は第２
のエタロンについてのみ設ければよい。したがって、本
発明の構成は、調整機構および制御系が各エタロンに設
けられていた従来のもの（特開平４−１５９７８６号公
報に記載のもの）より簡単なものとなり、またコストも
低くなる。Further, according to the present invention, since the first etalon is fixed, there is no need for an adjustment mechanism and a control system for adjusting the transmission characteristics. That is, in the present invention,
The adjustment mechanism and control system for adjusting the transmission characteristics
Only the etalon need be provided. Therefore, the configuration of the present invention is simpler than the conventional one (described in JP-A-4-159786) in which an adjusting mechanism and a control system are provided for each etalon, and the cost is reduced.
【００１３】さらに、本発明によれば、第２のエタロン
を第１および第２の状態の２つの状態間で切り替えるだ
けでレーザ発振波長を切り替えることができるので、２
つのエタロンについて調整が行われる特開平４−１５９
７８６号公報に記載のものと比べて、そのレーザ発振波
長の切り替えは簡単かつ容易なものとなっている。Further, according to the present invention, the laser oscillation wavelength can be switched only by switching the second etalon between the first state and the second state.
Japanese Patent Laid-Open No. 4-159 in which adjustment is made for two etalons
Switching of the laser oscillation wavelength is simple and easy as compared with that described in Japanese Patent No. 786.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
【００１５】図１に、本発明の波長可変レーザの一実施
形態を示す。この波長可変レーザは、レーザ利得媒質１
０を挟んで反射鏡３および出力鏡４が対向配置されて光
共振器が構成され、その光共振器のレーザ利得媒質１０
と出力鏡４の間に、フリー・スペクトル・レンジ（free
spectral range：自由スペクトル領域）の異なる２つ
のエタロン５、６が設けられている。ここで、フリー・
スペクトル・レンジとは、エタロンを用いた分光におけ
る、スペクトルの重複なしに決定できる波長の範囲であ
る。この波長可変レーザには、エタロン６の透過波長を
調整するための機構として、圧電アクチュエータ７およ
び制御器９が設けられている。FIG. 1 shows an embodiment of the wavelength tunable laser according to the present invention. This tunable laser has a laser gain medium 1
The reflection mirror 3 and the output mirror 4 are arranged opposite to each other with respect to the optical resonator to form an optical resonator.
Between the output mirror 4 and the free spectral range (free
Two etalons 5 and 6 having different spectral ranges (free spectral regions) are provided. Where free
The spectral range is a wavelength range that can be determined without spectral overlap in spectroscopy using an etalon. The tunable laser includes a piezoelectric actuator 7 and a controller 9 as a mechanism for adjusting the transmission wavelength of the etalon 6.
【００１６】エタロン５は、光学材料（ガラスや水晶な
ど）からなる平行平面板の両面に金属膜や誘電体多層膜
などのコーティングが施されたソリッド・エタロンであ
る。このエタロン５は、レーザ発振させたい第１および
第２のレーザ発振波長の差に等しいフリー・スペクトル
・レンジを有し、隣接する２つのスペクトルの波長がそ
れぞれ第１および第２のレーザ発振波長と一致するよう
に構成されている。すなわち、このエタロン５は、その
透過波長に第１および第２のレーザ発振波長が含まれる
状態で予め角度設定されて固定されている。The etalon 5 is a solid etalon in which a parallel plate made of an optical material (such as glass or quartz) is coated on both sides with a coating such as a metal film or a dielectric multilayer film. This etalon 5 has a free spectral range equal to the difference between the first and second laser oscillation wavelengths at which laser oscillation is desired, and the wavelengths of two adjacent spectra are respectively equal to the first and second laser oscillation wavelengths. It is configured to match. That is, the etalon 5 is fixed at an angle set in advance in a state where the transmission wavelength includes the first and second laser oscillation wavelengths.
【００１７】エタロン６は、一方の面に無反射コーティ
ング、他方の面に高反射コーティングがそれぞれ施され
た、光学材料（ガラスや水晶など）からなる２枚の平行
平面板が、高反射コーティングが施された面が向かい合
うように平行に支持されたものである。このエタロン６
の平行平面板間に形成される空隙の厚さは、圧電アクチ
ュエータ７によって調節される。この圧電アクチュエー
タ７による空隙の調節は、制御器９からの制御信号に基
づいて行われる。The etalon 6 is composed of two parallel flat plates made of an optical material (glass, quartz, or the like) each having an antireflection coating on one surface and a high reflection coating on the other surface. It is supported in parallel so that the applied surfaces face each other. This etalon 6
The thickness of the air gap formed between the parallel flat plates is adjusted by the piezoelectric actuator 7. The adjustment of the gap by the piezoelectric actuator 7 is performed based on a control signal from the controller 9.
【００１８】次に、この波長可変レーザにおけるレーザ
発振波長の切り替え動作について説明する。Next, the operation of switching the laser oscillation wavelength in this wavelength tunable laser will be described.
【００１９】エタロン５のフリー・スペクトル・レンジ
は、エタロンの材料の厚さをＬ1、屈折率をｎ、レーザ
発振波長をλ0とすると、波長表示で Δλ1＝λ0 2／２ｎＬ1 （１） と表わせる。一方、エタロン６のフリー・スペクトル・
レンジは、空隙の厚さをＬ2とすると、波長表示で、 Δλ2＝λ0 2／２Ｌ2 （２） と表わせる。The free spectral range of the etalon 5 is as follows: when the thickness of the etalon material is L 1 , the refractive index is n, and the laser oscillation wavelength is λ 0 , the wavelength is expressed as Δλ 1 = λ 0 2 / 2nL 1 ( 1) can be expressed as On the other hand, the free spectrum of etalon 6
Assuming that the thickness of the air gap is L 2 , the range can be expressed as Δλ 2 = λ 0 2 / 2L 2 (2) in wavelength display.
【００２０】本形態では、エタロン５は第１および第２
のレーザ発振波長が透過するように予め固定されおり、
エタロン６の空隙の厚さＬ2が圧電アクチュエータ７に
より調節されることによってレーザ発振波長の切り替え
が行われる。In this embodiment, the etalon 5 includes the first and second
Is fixed in advance so that the laser oscillation wavelength of
The laser oscillation wavelength is switched by adjusting the thickness L 2 of the gap of the etalon 6 by the piezoelectric actuator 7.
【００２１】まず、エタロン６の透過波長の１つが第１
のレーザ発振波長と一致するように空隙の厚さＬ2を調
節する。この状態では、光共振器内で第１のレーザ発振
波長と同じ波長がエタロン５、６によって選択されて共
振する。その結果、第１のレーザ発振波長のレーザ出力
光が得られる。First, one of the transmission wavelengths of the etalon 6 is the first
The thickness L 2 of the air gap is adjusted so as to match the laser oscillation wavelength. In this state, the same wavelength as the first laser oscillation wavelength is selected by the etalons 5 and 6 and resonates in the optical resonator. As a result, laser output light of the first laser oscillation wavelength is obtained.
【００２２】レーザ発振波長を切り替える場合は、上記
のレーザ発振状態から、圧電アクチュエータ７によりエ
タロン６の空隙の厚さＬ2を ΔＬ＝（λ0 2／２）（Δλ1／Δλ2−１） （３） だけ変化させる。これにより、エタロン６の透過波長が
シフトして、透過波長の１つが第２のレーザ発振波長と
一致する。この状態では、光共振器内で第２のレーザ発
振波長と同じ波長がエタロン５、６によって選択されて
共振する。その結果、第２のレーザ発振波長のレーザ出
力光が得られる。[0022] When switching the lasing wavelength, the laser oscillation state of the, the thickness L 2 of the air gap etalon 6 ΔL = (λ 0 2/ 2) by the piezoelectric actuator 7 (Δλ 1 / Δλ 2 -1 ) (3) Change only. As a result, the transmission wavelength of the etalon 6 shifts, and one of the transmission wavelengths matches the second laser oscillation wavelength. In this state, the same wavelength as the second laser oscillation wavelength is selected by the etalons 5 and 6 and resonates in the optical resonator. As a result, laser output light of the second laser oscillation wavelength is obtained.
【００２３】以上のようにして圧電アクチュエータ７を
用いてエタロン６の厚さを変えることにより、第１およ
び第２のレーザ発振波長のレーザ出力光を交互に切り替
えることができる。By changing the thickness of the etalon 6 using the piezoelectric actuator 7 as described above, the laser output light of the first and second laser oscillation wavelengths can be switched alternately.
【００２４】上述のレーザ発振波長の切り替え動作を図
２を参照してさらに詳細に説明する。The switching operation of the laser oscillation wavelength will be described in more detail with reference to FIG.
【００２５】図２に示すように、レーザ利得媒質１０の
利得は、レーザ発振させたい第１の波長λ1と第２の波
長λ2を含む波長帯でレーザ発振可能なものとなってい
る。エタロン５は、第１の波長λ1と第２の波長λ2の差
に等しいフリー・スペクトル・レンジを持ち、隣接する
２つのスペクトルの波長がそれぞれ第１の波長λ1と第
２の波長λ2に一致するように構成されている。エタロ
ン６は、エタロン５に比較してフリー・スペクトル・レ
ンジが小さくなるように構成されている。As shown in FIG. 2, the gain of the laser gain medium 10 is such that the laser can oscillate in a wavelength band including the first wavelength λ 1 and the second wavelength λ 2 at which laser oscillation is desired. The etalon 5 has a free spectral range equal to the difference between the first wavelength λ 1 and the second wavelength λ 2 , and the wavelengths of two adjacent spectra are respectively the first wavelength λ 1 and the second wavelength λ 2. It is configured to match 2 . The etalon 6 is configured such that the free spectral range is smaller than that of the etalon 5.
【００２６】第１の波長λ1のレーザ光を出力する場合
は、エタロン６の透過特性を、図２の（３）に示すよう
に透過波長の１つが第１の波長λ1と一致するように調
節する。これにより、光共振器では、エタロン５の透過
特性（図２の（２））とエタロン６の透過特性（図２の
（３））との組み合わせで波長選択が行われる。これら
エタロン５、６の波長選択特性の組み合わせでは、透過
率の最大となる波長はλ1となり、レーザ発振波長は図
２の（４）に示すようにλ1となる。When outputting the laser light of the first wavelength λ 1 , the transmission characteristic of the etalon 6 is adjusted so that one of the transmission wavelengths coincides with the first wavelength λ 1 as shown in FIG. Adjust to. Thus, in the optical resonator, wavelength selection is performed based on a combination of the transmission characteristics of the etalon 5 ((2) in FIG. 2) and the transmission characteristics of the etalon 6 ((3) in FIG. 2). The combination of wavelength selection characteristics of the etalon 5,6, becomes maximum wavelength lambda 1 next to the transmittance, the laser oscillation wavelength is lambda 1 as shown in (4) in FIG.
【００２７】上記のレーザ発振状態から、エタロン６の
空隙の厚さを所定波長分（ΔＬ＝（λ0 2／２）（Δλ1
／Δλ2−１））だけ変化させることにより、エタロン
６の透過特性を図２の（５）に示すように長波長側へシ
フトさせて、透過波長の１つが第２の波長λ2と一致す
るように調節する。これにより、光共振器では、エタロ
ン５の透過特性（図２の（２））とエタロン６の透過特
性（図２の（５））との組み合わせで波長選択が行われ
る。これらエタロン５、６の波長選択特性の組み合わせ
では、透過率の最大となる波長はλ2となり、レーザ発
振波長は図２の（６）に示すようにλ2となる。[0027] from the laser oscillation state of the predetermined wavelengths the thickness of the air gap etalon 6 (ΔL = (λ 0 2 /2) (Δλ 1
/ Δλ 2 -1)), the transmission characteristic of the etalon 6 is shifted to the longer wavelength side as shown in FIG. 2 (5), and one of the transmission wavelengths coincides with the second wavelength λ 2. Adjust to Thus, in the optical resonator, wavelength selection is performed by a combination of the transmission characteristics of the etalon 5 ((2) in FIG. 2) and the transmission characteristics of the etalon 6 ((5) in FIG. 2). The combination of wavelength selection characteristics of the etalon 5,6, becomes maximum wavelength lambda 2 next to the transmittance, the laser oscillation wavelength is lambda 2 as shown in (6) in FIG.
【００２８】以上説明した形態では、エタロン６は２枚
の平行平面板により構成されているが、エタロン６をエ
タロン５のように１枚の平行平面板により構成してもよ
い。この場合のエタロン６の透過特性の調節は、エタロ
ン６の配置角度を調節することにより行う。In the embodiment described above, the etalon 6 is constituted by two parallel plane plates, but the etalon 6 may be constituted by one parallel plane plate like the etalon 5. In this case, the transmission characteristics of the etalon 6 are adjusted by adjusting the arrangement angle of the etalon 6.
【００２９】以下に、エタロン６を２枚の平行平面板に
より構成した例、１枚の平行平面板により構成した例を
それぞれ挙げて、その動作を具体的に説明する。The operation of the etalon 6 will now be described in detail with reference to an example in which the etalon 6 is constituted by two parallel plane plates and an example in which the etalon 6 is constituted by one parallel plane plate.
【００３０】（実施例１）図３に、本発明の波長可変レ
ーザの第１の実施例を示す。この波長可変レーザは、メ
タンガスを検出する差分吸収ライダの光源に用いられる
レーザであって、光共振器を構成するレーザ利得媒質に
非線形光学結晶であるＫＴＡ（ＫＴｉＯＡｓＯ4）結晶
４が用いられ、該ＫＴＡ結晶４を照射するポンプ光とし
て発振波長が１０６４ｎｍのＹＡＧレーザ１から出射さ
れるパルス光が用いられている以外は、前述の図１に示
したものとほぼ同じ構成で、光パラメトリック発振によ
り、メタンの吸収波長である３．４μｍ帯のレーザ光を
発生するように構成されている。(Embodiment 1) FIG. 3 shows a first embodiment of a tunable laser according to the present invention. This wavelength tunable laser is a laser used as a light source of a differential absorption lidar for detecting methane gas, and a KTA (KTiOAsO 4 ) crystal 4, which is a nonlinear optical crystal, is used as a laser gain medium constituting an optical resonator. Except that pulsed light emitted from the YAG laser 1 having an oscillation wavelength of 1064 nm is used as pump light for irradiating the KTA crystal 4, it has almost the same configuration as that shown in FIG. It is configured to generate a laser beam in the 3.4 μm band, which is the absorption wavelength of methane.
【００３１】ＫＴＡ結晶４は、結晶方位がθ＝８０°、
φ＝９０°で、ＹＡＧレーザ１からのポンプ光が照射さ
れることにより、１．５５μｍのシグナル光と３．４０
μｍのアイドラ光を発生する。このＫＴＡ結晶４の配置
角度を微小変化させて上記角度θを制御することによっ
て３．４μｍ帯の波長を制御し、これによりメタンの吸
収線付近に合せることができる。The KTA crystal 4 has a crystal orientation θ = 80 °,
When φ = 90 °, irradiation with the pump light from the YAG laser 1 causes a signal light of 1.55 μm and 3.40 μm.
A μm idler light is generated. By controlling the angle θ by slightly changing the arrangement angle of the KTA crystal 4, the wavelength in the 3.4 μm band can be controlled, whereby the wavelength can be adjusted to the vicinity of the methane absorption line.
【００３２】反射鏡３と出力鏡４との間が光パラメトリ
ック発振のための共振器となり、３．４μｍのアイドラ
光が共振する。反射鏡３は、１．０６４μｍの波長で低
反射となり、３．４μｍの波長では高反射となるように
構成されている。出力鏡４は、３．４μｍの波長で部分
反射となり、３．４μｍのアイドラ光がレーザ光として
取り出される。A portion between the reflecting mirror 3 and the output mirror 4 serves as a resonator for optical parametric oscillation, and 3.4 μm idler light resonates. The reflecting mirror 3 is configured to have low reflection at a wavelength of 1.064 μm and high reflection at a wavelength of 3.4 μm. The output mirror 4 becomes partially reflected at a wavelength of 3.4 μm, and idler light of 3.4 μm is extracted as laser light.
【００３３】エタロン５は、ふっ化カルシウム（ＣａＦ
2）よりなる平行平面板の両面に３．４μｍに対して高
反射となるコーティングが施されたもので、その厚さは
４．１０ｍｍ、フリー・スペクトル・レンジは１ｎｍで
ある。このエタロン５の透過波長の１つがメタンの吸収
線に一致するように配置されている。Etalon 5 is made of calcium fluoride (CaF
2 ) Both surfaces of the parallel flat plate are coated with a coating having high reflectivity to 3.4 μm, the thickness is 4.10 mm, and the free spectral range is 1 nm. The etalon 5 is arranged so that one of its transmission wavelengths coincides with the absorption line of methane.
【００３４】エタロン６は、ふっ化カルシウム（ＣａＦ
2）よりなる第１および第２の平行平面板からなる。第
１および第２の平行平面板はともに、一方の面に３．４
μｍの波長に対して低反射となるコーティングが施さ
れ、他方の面に３．４μｍの波長に対して高反射となる
コーティングが施されており、高反射コーティングが施
された面が向かい合うように平行に支持されている。こ
のエタロン６の平行平面板間に形成される空隙の厚さは
約７．２ｍｍで、フリー・スペクトル・レンジは０．８
ｎｍである。Etalon 6 is made of calcium fluoride (CaF
2 ) First and second parallel flat plates made of Both the first and second parallel plane plates have 3.4 on one side.
A coating having a low reflection with respect to the wavelength of μm is applied, and a coating having a high reflection with respect to the wavelength of 3.4 μm is applied on the other surface so that the surfaces having the high reflection coating face each other. It is supported in parallel. The thickness of the air gap formed between the parallel flat plates of the etalon 6 is about 7.2 mm, and the free spectral range is 0.8.
nm.
【００３５】本実施例では、まず、エタロン６の透過波
長の１つがエタロン５で波長選択されるメタンの吸収線
の波長と一致するように、制御器９が圧電アクチュエー
タを電圧制御することによりエタロン６の空隙の厚さに
微小変化を与える。ここで、エタロン６の空隙の変化量
はレーザ発振波長より小さくなるようにする。この調節
により、光共振器では、メタンの吸収線と同じ波長がエ
タロン５、６によって選択され、その波長でレーザ発振
する。In this embodiment, first, the controller 9 controls the voltage of the piezoelectric actuator so that one of the transmission wavelengths of the etalon 6 coincides with the wavelength of the absorption line of methane selected by the etalon 5 by controlling the voltage of the etalon. 6 slightly changes the thickness of the gap. Here, the amount of change in the gap of the etalon 6 is set to be smaller than the laser oscillation wavelength. By this adjustment, in the optical resonator, the same wavelength as the methane absorption line is selected by the etalons 5 and 6, and laser oscillation is performed at that wavelength.
【００３６】レーザ発振波長を切り替える場合は、上記
のレーザ発振状態から、制御器９が圧電アクチュエータ
を電圧制御して、エタロン６の空隙の厚さを４２５ｎｍ
だけ大きくする。これにより、エタロン６の透過波長が
０．２ｎｍだけ長波長側へシフトすることとなり、エタ
ロン６の透過波長の１つが、エタロン５で波長選択され
る、（（メタンの吸収線の波長）＋１ｎｍ）の波長と一
致する。光共振器では、エタロン５、６によって（（メ
タンの吸収線の波長）＋１ｎｍ）の波長が選択され、そ
の波長でレーザ発振する。When switching the laser oscillation wavelength, the controller 9 controls the voltage of the piezoelectric actuator from the above-described laser oscillation state to reduce the thickness of the gap of the etalon 6 to 425 nm.
Just make it bigger. As a result, the transmission wavelength of the etalon 6 is shifted toward the longer wavelength side by 0.2 nm, and one of the transmission wavelengths of the etalon 6 is selected by the etalon 5 (((wavelength of methane absorption line) +1 nm)). Wavelength. In the optical resonator, a wavelength of ((the wavelength of the absorption line of methane) +1 nm) is selected by the etalons 5 and 6, and the laser oscillates at the selected wavelength.
【００３７】上述のようにして、制御器９が圧電アクチ
ュエータ７を電圧制御してエタロン６の空隙の厚さを切
り替えることにより、第１のレーザ発振波長（メタンの
吸収線の波長）と第２のレーザ発振波長（（メタンの吸
収線の波長）＋１ｎｍ）との間でレーザ発振波長の切り
替えが行われる。As described above, the controller 9 switches the thickness of the gap of the etalon 6 by controlling the voltage of the piezoelectric actuator 7 to thereby control the first laser oscillation wavelength (the wavelength of the methane absorption line) and the second laser oscillation wavelength. (Laser emission wavelength of methane + 1 nm).
【００３８】（実施例２）図４に、本発明の波長可変レ
ーザの第２の実施例を示す。この波長可変レーザは、エ
タロン６に換えて１枚の平行平面板によりなるエタロン
６’が設けられ、圧電アクチュエータ７がエタロン６’
の配置角度を調節するように構成されている以外は、前
述の図３に示したものと同じ構成のものである。(Embodiment 2) FIG. 4 shows a tunable laser according to a second embodiment of the present invention. This wavelength tunable laser is provided with an etalon 6 'made of one parallel flat plate in place of the etalon 6, and the piezoelectric actuator 7 is provided with an etalon 6'
The configuration is the same as that shown in FIG. 3 except that the configuration angle is adjusted.
【００３９】エタロン６’はふっ化カルシウム（ＣａＦ
2）よりなる平行平面板の両面に３．４μｍに対して高
反射となるコーティングを施したソリッド・エタロンで
ある。このエタロン６’のフリー・スペクトル・レンジ
は、エタロンの厚さをＬ2、エタロン材料の屈折率を
ｎ、レーザ発振波長をλ0とすると、波長表示でΔλ2＝
λ0 2／２ｎＬ2 （４）
と表わせる。本実施例では、エタロン６’は、フリー・
スペクトル・レンジが０．８ｎｍ、その厚さが５．１２
ｍｍとされており、圧電アクチュエータ７によりその配
置角度が制御されてその透過特性が調節される。Etalon 6 'is composed of calcium fluoride (CaF
2 ) A solid etalon in which both surfaces of a parallel flat plate made of ( 2 ) are coated with a coating having high reflectivity to 3.4 μm. The free spectral range of this etalon 6 'is as follows: when the thickness of the etalon is L 2 , the refractive index of the etalon material is n, and the laser oscillation wavelength is λ 0 , the wavelength is expressed as Δλ 2 =
λ 0 2 / 2nL 2 (4)
Can be expressed as In this embodiment, the etalon 6 'is free
0.8 nm spectral range, 5.12 thickness
mm, and its transmission angle is controlled by the piezoelectric actuator 7 to adjust its transmission characteristic.
【００４０】次に、この波長可変レーザのレーザ発振波
長の切り替え動作を説明する。Next, the switching operation of the laser oscillation wavelength of the wavelength tunable laser will be described.
【００４１】まず、制御器９が圧電アクチュエータ７を
電圧制御して、エタロン６’の透過波長の１つがエタロ
ン５で波長選択されるメタンの吸収線の波長と一致する
ように、エタロン６’の配置角度を微小変化（変化量が
レーザ発振波長より小さい）させる。この調節により、
光共振器では、メタンの吸収線と同じ波長がエタロン
５、６’によって選択され、その波長でレーザ発振す
る。First, the controller 9 controls the voltage of the piezoelectric actuator 7 so that one of the transmission wavelengths of the etalon 6 'coincides with the wavelength of the methane absorption line whose wavelength is selected by the etalon 6'. The arrangement angle is minutely changed (the amount of change is smaller than the laser oscillation wavelength). With this adjustment,
In the optical resonator, the same wavelength as the absorption line of methane is selected by the etalons 5 and 6 ', and laser oscillation is performed at the wavelength.
【００４２】レーザ発振波長を切り替える場合は、上記
のレーザ発振状態から、制御器９が圧電アクチュエータ
７を電圧制御して、入射角度が小さくなる方向にエタロ
ン６’の配置角度を０．８８°だけ変化させる。この調
節により、エタロン６’の透過波長が０．２ｎｍだけ長
波長側へシフトすることとなり、エタロン６’の透過波
長の１つが、エタロン５で波長選択される、（（メタン
の吸収線の波長）＋１ｎｍ）の波長と一致する。これに
より、光共振器では、エタロン５、６’によって（（メ
タンの吸収線の波長）＋１ｎｍ）の波長が選択され、そ
の波長でレーザ発振する。When the laser oscillation wavelength is switched, the controller 9 controls the voltage of the piezoelectric actuator 7 from the above-mentioned laser oscillation state, and the arrangement angle of the etalon 6 'is reduced by 0.88 ° in the direction of decreasing the incident angle. Change. By this adjustment, the transmission wavelength of the etalon 6 'is shifted to the longer wavelength side by 0.2 nm, and one of the transmission wavelengths of the etalon 6' is wavelength-selected by the etalon 5 (((wavelength of absorption line of methane) ) +1 nm). As a result, in the optical resonator, a wavelength of ((wavelength of the absorption line of methane) +1 nm) is selected by the etalons 5 and 6 ′, and laser oscillation is performed at that wavelength.
【００４３】上述のようにして、制御器９が圧電アクチ
ュエータ７を電圧制御してエタロン６’の配置角度を切
り替えることにより、（メタンの吸収線の波長）の第１
のレーザ発振波長と（（メタンの吸収線の波長）＋１ｎ
ｍ）の第２のレーザ発振波長との間でレーザ発振波長の
切り替えが行われる。As described above, the controller 9 controls the voltage of the piezoelectric actuator 7 to switch the arrangement angle of the etalon 6 ', thereby providing the first (wavelength of the methane absorption line).
Laser oscillation wavelength and ((wavelength of methane absorption line) + 1n
Switching of the laser oscillation wavelength between the second laser oscillation wavelength of m) is performed.
【００４４】（他の実施形態）上述した形態では、エタ
ロン６（またはエタロン６’）は、フリー・スペクトル
・レンジがエタロン５のフリー・スペクトル・レンジよ
り小さくなるように構成されているが、反対にエタロン
６（またはエタロン６’）のフリー・スペクトル・レン
ジがエタロン５のフリー・スペクトル・レンジより大き
くなるように構成してもよい。この場合のレーザ発振波
長の切り替え動作を図５を参照して以下に詳細に説明す
る。(Other Embodiments) In the above-described embodiment, the etalon 6 (or the etalon 6 ') is configured such that the free spectral range is smaller than the free spectral range of the etalon 5. The etalon 6 (or etalon 6 ') may be configured so that its free spectral range is larger than the etalon 5's free spectral range. The switching operation of the laser oscillation wavelength in this case will be described in detail below with reference to FIG.
【００４５】図５に示すように、レーザ利得媒質１０の
利得は、レーザ発振させたい第１の波長λ1と第２の波
長λ2を含む波長帯でレーザ発振可能なものとなってい
る。エタロン５は、第１の波長λ1と第２の波長λ2の差
に等しいフリー・スペクトル・レンジを持ち、隣接する
２つのスペクトルの波長がそれぞれ第１の波長λ1と第
２の波長λ2に一致するように構成されている。エタロ
ン６（またはエタロン６’）は、フリー・スペクトル・
レンジがエタロン５に比較して大きくなるように構成さ
れている。As shown in FIG. 5, the gain of the laser gain medium 10 is such that the laser can oscillate in a wavelength band including the first wavelength λ 1 and the second wavelength λ 2 at which laser oscillation is desired. The etalon 5 has a free spectral range equal to the difference between the first wavelength λ 1 and the second wavelength λ 2 , and the wavelengths of two adjacent spectra are respectively the first wavelength λ 1 and the second wavelength λ 2. It is configured to match 2 . Etalon 6 (or Etalon 6 ') is a free spectrum
The range is configured to be larger than that of the etalon 5.
【００４６】第１の波長λ1のレーザ光を出力する場合
は、エタロン６（またはエタロン６’）の透過特性を、
図５の（３）に示すように透過波長の１つが第１の波長
λ1と一致するように調節する。これにより、光共振器
では、エタロン５の透過特性（図５の（２））とエタロ
ン６の透過特性（図５の（３））との組み合わせで波長
選択が行われる。これらエタロンの波長選択特性の組み
合わせでは、透過率の最大となる波長はλ1となり、レ
ーザ発振波長は図５の（４）に示すようにλ1となる。
上記のレーザ発振状態から、エタロン６の空隙の厚さ
（またはエタロン６’の配置角度）を所定波長分（ΔＬ
＝（λ0 2／２）（Δλ1／Δλ2−１））だけ変化させる
ことにより、エタロン６（またはエタロン６’）の透過
特性を図５の（５）に示すように短波長側へシフトさせ
て、透過波長の１つが第２の波長λ ２と一致するように
調節する。これにより、光共振器では、図５の（２）の
エタロン５の透過特性と図５の（５）のエタロン６（ま
たはエタロン６’）の透過特性との組み合わせで波長選
択が行われる。これらエタロンの波長選択特性の組み合
わせでは、透過率の最大となる波長はλ2となり、レー
ザ発振波長は図５の（６）に示すようにλ2となる。First wavelength λ1Output laser light
Represents the transmission characteristics of etalon 6 (or etalon 6 ')
As shown in FIG. 5C, one of the transmission wavelengths is the first wavelength.
λ1Adjust to match. With this, the optical resonator
Now, the transmission characteristics of etalon 5 ((2) in FIG. 5) and etalon
Wavelength in combination with the transmission characteristics (Fig. 5 (3)).
A selection is made. Combination of wavelength selection characteristics of these etalons
In combination, the wavelength at which the transmittance becomes maximum is λ1Become
The laser oscillation wavelength is λ as shown in FIG.1Becomes
From the above laser oscillation state, the thickness of the gap of the etalon 6
(Or the angle of arrangement of the etalon 6 ') for a predetermined wavelength ([Delta] L
= (Λ0 Two/ 2) (Δλ1/ ΔλTwo-1) only change
This allows transmission of etalon 6 (or etalon 6 ')
The characteristic is shifted to the short wavelength side as shown in (5) of FIG.
And one of the transmission wavelengths is the second wavelength λ 2To match
Adjust. As a result, in the optical resonator, (2) of FIG.
The transmission characteristics of etalon 5 and etalon 6 (Fig.
Or etalon 6 ') in combination with the transmission characteristics.
Selection is made. Combination of wavelength selection characteristics of these etalons
In other words, the wavelength at which the transmittance becomes maximum is λTwoBecome
The oscillation wavelength is λ as shown in FIG.TwoBecomes
【００４７】以上説明した各形態において、エタロン５
は、その反射面の反射率をエタロン６のそれと比較して
高くなるようにして、波長に対する透過特性を急峻にす
ることが望ましい。このように構成することにより、レ
ーザ発振可能な波長がエタロン５により制限されること
となり、エタロン６の透過波長を厳密制御する必要がな
くなる。In each of the embodiments described above, etalon 5
It is desirable that the reflectance of the reflecting surface be higher than that of the etalon 6 so that the transmission characteristic with respect to the wavelength is sharp. With such a configuration, the wavelength at which laser oscillation is possible is limited by the etalon 5, and it is not necessary to strictly control the transmission wavelength of the etalon 6.
【００４８】また、以上説明した本発明の波長可変レー
ザの構成は、図示された構成に限定されるものではな
く、エタロンの配置箇所や光共振器の構造などは設計に
応じて適宜変更することが可能である。例えば、エタロ
ンは反射鏡とレーザ利得媒質との間に設けてもよい。ま
た、光共振器を２枚以上の反射鏡と１枚の出力鏡で構成
したり、光共振器の反射鏡をエタロンで構成することも
できる。The configuration of the wavelength tunable laser according to the present invention described above is not limited to the configuration shown in the drawings, but the arrangement of the etalon, the structure of the optical resonator, and the like may be appropriately changed according to the design. Is possible. For example, the etalon may be provided between the reflector and the laser gain medium. Further, the optical resonator can be constituted by two or more reflecting mirrors and one output mirror, or the reflecting mirror of the optical resonator can be constituted by an etalon.
【００４９】[0049]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
外部共振器構造をとることはないので、従来の外部共振
器構造をとるものと比較して、装置の構成を簡単かつコ
ンパクトなものにできるという効果がある。As described above, according to the present invention,
Since an external resonator structure is not used, there is an effect that the configuration of the device can be made simpler and more compact as compared with a conventional external resonator structure.
【００５０】また、本発明によれば、２つのエタロンの
うちの一方についてのみ透過特性を調整するための調整
機構および制御系を設ければよいので、各エタロンにつ
いて調整機構および制御系が設けられる従来のもの（特
開平４−１５９７８６号公報参照）と比べて、装置の構
成を簡単なものとすることができ、コストも低く抑える
ことができる。According to the present invention, an adjusting mechanism and a control system for adjusting the transmission characteristics of only one of the two etalons may be provided. Therefore, an adjusting mechanism and a control system are provided for each etalon. Compared with the conventional apparatus (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-159786), the configuration of the apparatus can be simplified, and the cost can be reduced.
【００５１】さらに、本発明によれば、２つのエタロン
のうちの一方のエタロンの状態を切り替えるだけでレー
ザ発振波長を切り替えることができるので、各エタロン
について調整が行われる従来のもの（特開平４−１５９
７８６号公報参照）と比べて、レーザ発振波長の切り替
えを簡単かつ容易に行うことができる。Further, according to the present invention, the laser oscillation wavelength can be switched only by switching the state of one etalon of the two etalons. -159
786 can be switched easily and easily.
【図１】本発明の波長可変レーザの一実施形態を示すブ
ロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a wavelength tunable laser of the present invention.
【図２】本発明の波長可変レーザにおけるレーザ発振波
長の切り替え動作の一例を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining an example of a switching operation of a laser oscillation wavelength in the wavelength tunable laser of the present invention.
【図３】本発明の第１の実施例の波長可変レーザの構成
を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a wavelength tunable laser according to the first embodiment of the present invention.
【図４】本発明の第２の実施例の波長可変レーザの構成
を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of a wavelength tunable laser according to a second embodiment of the present invention.
【図５】本発明の波長可変レーザにおけるレーザ発振波
長の切り替え動作の一例を説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining an example of a switching operation of a laser oscillation wavelength in the wavelength tunable laser of the present invention.
１ ＹＡＧレーザ ２ レンズ ３ 反射鏡 ４ ＫＴＡ結晶 ５，６，６’ エタロン ７ 圧電アクチュエータ ８ 出力鏡 ９ 制御器 １０ レーザ利得媒質 REFERENCE SIGNS LIST 1 YAG laser 2 lens 3 reflector 4 KTA crystal 5,6,6 'etalon 7 piezoelectric actuator 8 output mirror 9 controller 10 laser gain medium
Claims (11)
器と、 前記光共振器内部に設けられた、フリー・スペクトル・
レンジの異なる第１および第２のエタロンと、 前記第２のエタロンの透過特性を調整する調整手段とを
有し、 前記第１のエタロンは、第１および第２の透過波長がそ
れぞれ第１および第２のレーザ発振波長となるように予
め固定され、 前記第２のエタロンは、透過波長の１つが前記第１のエ
タロンの第１の透過波長と一致する第１の状態と、透過
波長の１つが前記第１のエタロンの第２の透過波長と一
致する第２の状態の２つの状態間で切り替えが可能に構
成され、 前記調整手段によって前記第２のエタロンの状態の切り
替えが行われることを特徴とする波長可変レーザ。1. An optical resonator capable of oscillating laser light in a predetermined wavelength band, and a free-spectrum signal provided inside the optical resonator.
It has first and second etalons having different ranges, and adjusting means for adjusting transmission characteristics of the second etalon, wherein the first etalon has first and second transmission wavelengths of first and second transmission wavelengths, respectively. The second etalon is fixed in advance so as to have a second laser oscillation wavelength. The second etalon has a first state in which one of the transmission wavelengths matches the first transmission wavelength of the first etalon, and a first state in which the transmission wavelength is one. One is configured to be switchable between two states of a second state that coincides with a second transmission wavelength of the first etalon, and that the state of the second etalon is switched by the adjusting means. Characteristic wavelength tunable laser.
て、 前記第１のエタロンのフリー・スペクトル・レンジが前
記第１および第２のレーザ発振波長の差に等しくなるよ
うに構成されるとともに、前記第２のエタロンのフリー
・スペクトル・レンジが前記第１のエタロンのフリー・
スペクトル・レンジよりも小さくなるように構成されて
いることを特徴とする波長可変レーザ。2. The tunable laser according to claim 1, wherein a free spectral range of the first etalon is equal to a difference between the first and second laser oscillation wavelengths. The free spectral range of the second etalon is the free spectral range of the first etalon.
A tunable laser characterized by being configured to be smaller than a spectral range.
て、 前記第１のエタロンのフリー・スペクトル・レンジが前
記第１および第２のレーザ発振波長の差に等しくなるよ
うに構成されるとともに、前記第２のエタロンのフリー
・スペクトル・レンジが前記第１のエタロンのフリー・
スペクトル・レンジよりも大きくなるように構成されて
いることを特徴とする波長可変レーザ。3. The tunable laser according to claim 1, wherein a free spectral range of the first etalon is equal to a difference between the first and second laser oscillation wavelengths. The free spectral range of the second etalon is the free spectral range of the first etalon.
A tunable laser characterized by being configured to be larger than a spectral range.
て、 前記第１のエタロンは、両面に反射膜が形成された平行
平面板より構成され、 前記第２のエタロンは、一方の面に無反射膜が形成さ
れ、他方の面に反射膜が形成された第１および第２の平
行平面板が、反射膜が形成された面が向かい合うように
平行に支持され、該平行平面板間に形成される空隙の厚
さが前記調整手段によって調整可能に構成されているこ
とを特徴とする波長可変レーザ。4. The tunable laser according to claim 1, wherein the first etalon is formed of a plane-parallel plate having reflection films formed on both surfaces, and the second etalon is provided on one surface thereof. A first and a second parallel plane plate having a reflection film formed thereon and having a reflection film formed on the other surface are supported in parallel so that the surfaces having the reflection film formed face each other, and are formed between the parallel plane plates. A tunable laser, wherein the thickness of the air gap is adjustable by the adjusting means.
て、 前記第１のエタロンを構成する平行平面板の反射膜の反
射率が、前記第２のエタロンを構成する第１および第２
の平行平面板の反射膜の反射率よりも高くなるように構
成されていることを特徴とする波長可変レーザ。5. The wavelength tunable laser according to claim 4, wherein the reflectivity of the reflection film of the plane-parallel plate constituting the first etalon is the first and second wavelengths constituting the second etalon.
A wavelength tunable laser characterized in that it is configured to have a reflectance higher than the reflectance of the reflection film of the parallel flat plate.
て、 前記第１および第２のエタロンはともに、両面に反射膜
が形成された平行平面板より構成され、該第２のエタロ
ンの配置角度が前記調整手段によって調整可能に構成さ
れていることを特徴とする波長可変レーザ。6. The tunable laser according to claim 1, wherein each of the first and second etalons is formed of a plane-parallel plate having reflection films formed on both surfaces thereof, and an arrangement angle of the second etalon. Is configured to be adjustable by the adjusting means.
て、 前記第１のエタロンを構成する平行平面板の反射膜の反
射率が前記第２のエタロンを構成する平行平面板の反射
膜の反射率よりも高くなるように構成されていることを
特徴とする波長可変レーザ。7. The tunable laser according to claim 6, wherein the reflectance of the reflection film of the parallel plane plate forming the first etalon is the reflection of the reflection film of the parallel plane plate forming the second etalon. A wavelength tunable laser configured to be higher than the rate.
可変レーザにおいて、 前記光共振器を構成するレーザ利得媒質が非線形光学結
晶であり、該非線形光学結晶を所定の波長のポンプ波で
照射して得られるアイドラ光の一部が前記第１および第
２のエタロンを透過して共振するように構成されている
ことを特徴とする波長可変レーザ。8. The tunable laser according to claim 1, wherein the laser gain medium forming the optical resonator is a nonlinear optical crystal, and the nonlinear optical crystal is pumped by a pump wave having a predetermined wavelength. A wavelength tunable laser characterized in that a part of idler light obtained by irradiation is transmitted through the first and second etalons and resonated.
器内部にフリー・スペクトル・レンジの異なる第１およ
び第２のエタロンを設けて、これらエタロンの透過特性
を調整することでレーザ発振波長を切り替える方法であ
って、 前記第１のエタロンを、第１および第２の透過波長がそ
れぞれ第１および第２のレーザ発振波長となるように予
め固定して、前記第２のエタロンの状態を、透過波長の
１つが前記第１のエタロンの第１の透過波長と一致する
第１の状態と、透過波長の１つが前記第１のエタロンの
第２の透過波長と一致する第２の状態の２つの状態間で
切り替えることを特徴とするレーザ発振波長切替方法。9. A laser oscillation wavelength is provided by providing first and second etalons having different free spectrum ranges inside an optical resonator capable of laser oscillation in a predetermined wavelength band, and adjusting transmission characteristics of these etalons. Wherein the first etalon is fixed in advance so that the first and second transmission wavelengths become the first and second laser oscillation wavelengths, respectively, and the state of the second etalon is changed. A first state in which one of the transmission wavelengths matches the first transmission wavelength of the first etalon, and a second state in which one of the transmission wavelengths matches the second transmission wavelength of the first etalon. A laser oscillation wavelength switching method characterized by switching between two states.
方法において、 前記第１のエタロンとして、フリー・スペクトル・レン
ジが前記第１および第２のレーザ発振波長の差に等しく
なるように構成されたソリッド・エタロンを用い、前記
第２のエタロンとして、フリー・スペクトル・レンジが
前記第１のエタロンのフリー・スペクトル・レンジより
小さいものを用いることとし、前記第２のエタロンを前
記第１の状態とした後に、該第２のエタロンの透過特性
を所定波長分だけ長波長側へシフトさせて前記第２の状
態とすることを特徴とするレーザ発振波長切替方法。10. The laser oscillation wavelength switching method according to claim 9, wherein the first etalon is configured to have a free spectral range equal to the difference between the first and second laser oscillation wavelengths. And a second etalon having a free spectral range smaller than the free spectral range of the first etalon is used as the second etalon, and the second etalon is set in the first state. And then shifting the transmission characteristic of the second etalon to the longer wavelength side by a predetermined wavelength to enter the second state.
方法において、 前記第１のエタロンとして、フリー・スペクトル・レン
ジが前記第１および第２のレーザ発振波長の差に等しく
なるように構成されたものを用い、前記第２のエタロン
として、フリー・スペクトル・レンジが前記第１のエタ
ロンのフリー・スペクトル・レンジより大きいものを用
いることとし、前記第２のエタロンを前記第１の状態と
した後に、該第２のエタロンの透過特性を所定波長分だ
け短波長側へシフトさせて前記第２の状態とすることを
特徴とするレーザ発振波長切替方法。11. The laser oscillation wavelength switching method according to claim 9, wherein the first etalon is configured such that a free spectral range is equal to a difference between the first and second laser oscillation wavelengths. The second etalon has a free spectrum range larger than the free spectrum range of the first etalon, and the second etalon is in the first state. A method of switching a laser oscillation wavelength, wherein the transmission state of the second etalon is shifted to a shorter wavelength side by a predetermined wavelength to enter the second state.
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